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天の川銀河の外で惑星候補を発見…X線で約2800万光年先の銀河を観測

チャンドラ望遠鏡のX線観測データとNASAハッブル宇宙望遠鏡の可視光画像を合成した銀河M51の画像。

チャンドラ望遠鏡のX線観測データとNASAハッブル宇宙望遠鏡の可視光画像を合成した銀河M51の画像。

X-ray: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al.; Optical: NASA/ESA/STScI/Grendler

  • 天の川銀河以外の銀河で、初めて惑星が発見された可能性がある。
  • 天文学者らはNASAチャンドラX線望遠鏡を用い、遠くの銀河にあるブラックホールあるいは中性子星のような物体の調査を行った。
  • すると、その物体の前を惑星のようなものが通過し、物体から放出されるX線を完全に遮っているように見えたという。

天文学者らは、初めて天の川銀河以外の銀河で観測された惑星と思われるものを発見した。

これまで太陽系外の惑星は発見されているが、それらはすべて天の川銀河内のものだった。これらは系外惑星と呼ばれている。しかしこのほど、天文学者の研究チームがNASA(アメリカ航空宇宙局)のチャンドラX線宇宙望遠鏡を、遠く離れた渦巻銀河「M51」に向けたところ、惑星が大質量の物体の周りを回っているような現象を捉えたという。この大質量の物体とは、ブラックホールあるいは中性子星(質量の大きな星が超新星爆発を起こした後に残る天体)だと考えられている。

これまでに発見された系外惑星のほとんどは、地球から3000光年以内の距離にあったが、今回観測された惑星候補は約2800万光年も離れている。

今回の発見に向けて、各国の天文学者から成る研究チームは、天の川銀河で系外惑星を見つけるのと同じ手法を用いた。つまり、惑星の影を探したのだ。これは恒星の前を惑星がトランジット(通過)する際に生じるわずかな明るさの変化を観測する手法だ。

しかし何百万光年の彼方から地球に届く可視光線には、多くの恒星が発する可視光線が混ざり合っており、特定の恒星の前を惑星がトランジットして影を作る様子を観測することはほぼ不可能だ。そこで研究チームは可視光線の代わりに、M51銀河から届くX線の明るさの変化を調べた。

ハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者で、今回の研究を主導したロザンヌ・ディ・ステファノ(Rosanne Di Stefano)は「この銀河でX線の発生源となっている星は数十個と考えられるため、観測は可能だろう」とBBCに語っている。

ブラックホールや中性子星は、恒星のように数が多いわけではない。また極めて高密度で、多くの物質が比較的小さな領域に詰め込まれているため、そこから放出されるX線は、トランジットする惑星によって簡単に遮断される。一方、可視光線の場合は、惑星は恒星よりもかなり小さいため、恒星が放出する可視光線のごく一部しか遮断しない。

ディ・ステファノを筆頭著者とする研究論文は、10月25日付けでNature Astronomyに掲載される予定だったが、一時延期されることになった。この論文は、他の銀河にあるブラックホールや中性子星を周回する惑星を発見するために、X線技術が利用できることを示している。

「我々は、X線を用いて惑星候補を探索することで他の世界を見つけるという、まったく新しい分野を切り拓こうとしている。これは他の銀河の惑星を発見するための戦略となるだろう」とディ・ステファノはプレスリリースで述べている。

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